[实用新型]一种超大规格钻具稳定器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油、天然气、煤层气、页岩气钻探过程中的钻井工具，尤其是适应超深井、丛式井等复杂井况用的超大规格钻具稳定器。

背景技术

钻具稳定器又称扶正器,主要用于石油、天然气、煤层气、页岩气的钻探，是旋转钻柱构件中的重要组成部分，是稳定井下钻具，减少钻头和钻杆偏磨，连接在靠近钻铤、钻头的一段钻柱上,用来稳定钻进方向的装置。

当前石油、天然气市场不断持续升温，对石油钻井工具的需求也日益增大。随着超深井、丛式井技术的大力开发，一些超大规格的钻具也应运而生，这些超大规格钻具不仅尺寸范围超出常规行业标准要求，机械性能指标要求也比较苛刻。而行业标准SY/T5051-2009《钻具稳定器》中最大规格为φ660.4mm（扶正部分外径）、φ229mm（打捞颈外径）、φ76.2mm（内径）、2500mm（总长），根本无法满足实际钻井的需要。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供了一种超大规格钻具稳定器，适应复杂井、丛式井等的超大规格钻井用，并使钻柱稳定性大幅提高，钻具使用寿命延长。

本实用新型采用的的技术方案如下：

该超大规格钻具稳定器包括打捞颈上端、钻具扶正部分和打捞颈下端, 以及打捞颈上端与钻具扶正部分、钻具扶正部分与打捞颈下端之间的过渡圆锥部分，该稳定器采用特级优质合金结构钢45CrMnMoE制作；所述打捞颈上端的锥体内螺纹带有加大扩锥孔的低扭矩结构，所述打捞颈下端的锥体外螺纹台肩面带有凹槽的低扭矩结构。

所述稳定器全长3378.2mm，其钻具扶正部分直径φ914.4mm，打捞颈外径φ241.3mm，内径φ76.2mm。

所述打捞颈上端锥体内螺纹的低扭矩结构为台肩面扩锥孔直径φ196.9_-0.4～φ196.9^+0.8mm，锥度1/4，长度9.5_-1.5～9.5⁰mm，与内螺纹截面成45°的斜锥面相交，相交处圆角半径6.35mm；打捞颈下端锥体外螺纹低扭矩结构为根部台肩面凹槽上部直径φ196.9_-0.4～φ196.9^+0.8mm，长度6.4₀～6.4^+1.5mm，圆角半径6.35mm，凹槽底部与长25.4mm直径为φ161.26_-0.79～φ161.26⁰ mm的应力分散槽相切。

所述钻具扶正部分带有三个螺旋槽耐磨带，每个螺旋槽耐磨带包括硬质合金块和填充合金两部分，所述硬质合金块部分侧面形状呈梯形结构，硬质合金块点焊在稳定器螺旋槽耐磨带表面，再用钎焊合金焊条熔化填充其表面缝隙作为填充合金部分。

所述硬质合金块为碳化钨合金块，其硬度HRA≥85。

所述钎焊合金焊条为含硬质合金颗粒的碳化钨气焊条。

所述钻具扶正部分长度609.6mm，钻具扶正部分与过渡圆锥部分有R127mm的过渡圆弧，钻具扶正部分与过渡圆锥部分的夹角为30°～45°。

该超大规格钻具稳定器，采用优选YB/T4236-2010《石油钻具用钢棒》中的特级优质合金结构钢45CrMnMoE，其主要化学成分为：C 0.43%～0.49%，Mn 1.00%～1.35%, Si0.15%～0.35%, Cr1.00%～1.35%, Mo0.20%～0.35%，Ni≤0.25%, Cu≤0.20%,P≤0.015%,S≤0.010%。

本实用新型的有益效果是，该超大规格钻具稳定器，适应超深井、丛式井等超大规格复杂井况的钻井用，能满足实际钻井需要。打捞颈上端锥体内螺纹连接有加大扩锥孔的低扭矩结构，打捞颈下端的锥体外螺纹台肩面连接带凹槽的低扭矩结构；螺纹连接处的低扭矩结构，允许上扣扭矩在保证螺纹连接弯曲强度的同时，在密封面上会产生合适的接触压应力，从而有效降低螺纹疲劳失效的风险；该稳定器材料选用保证淬透性的优质合金结构钢，皮下、四象限硬度≥285HB；螺旋带耐磨层选用碳化钨硬质合金，并对其几何形状、排列方式、合金钎焊进行了优化设计。不仅钻井井眼轨迹质量得到有效控制，也能较好地保证钻头的工作稳定性，延长钻柱使用寿命，从而缩短建井周期。

附图说明

图1为超大规格钻具稳定器的结构示意图；

图2为超大规格钻具稳定器螺旋槽耐磨带的局部剖视图；

图3为超大规格钻具稳定器内螺纹低扭矩结构示意图；